Loading...
Kuantum bilgisayarları, normal bilgisayarlardan farklı olarak daha karmaşık yapılı sorguları çözümleyebilen ve bunu daha kısa sürede gerçekleştirebilen cihazlardır. Temel mantalitesiyle kuantum bilgisayarı nedir dendiğinde bu tarz cevaplar verilebilir lakin aslında görünen veya açıklanandan daha fazla üzerinde durulması gereken bir teknoloji. Yazımızda teknolojinin ve fiziğin birleşiminden doğan kuantum bilgisayarların çalışma prensibinden, hızından, ne işe yaradığından bahsedeceğiz.
Makalede Neler Var?
İkili durum nedir?
İkili durum aslında binary‘dir. Bu da bir bit’in yalnızca 1 veya 0 değerini alabildiği anlamında gelmektedir. Daha da açmak gerekirse örneğin; bilgisayar dili ile birlikte “A” harfini yazmak istediniz. A harfine binary mantığı ile karşılık gelen değer, 00110001 oluyor.
Bit: A harfine binary mantığında karşılık gelen 00110001 değerinde, her bir ‘0’ veya her bir ‘1’ bir adet bittir. Yani bu değer, 8 bitten oluşmuştur. Bunu donanım yolu ile anlatmak da gerekirse transistör’de elektron durdurulursa bit’in değeri 0, geçerse 1 değerini alabilmektedir. Ayrıca belirtmek gerekirse her 8 bitten oluşan değere bir byte denmektedir.
İkili duruma sahip olmayan kuantum bilgisayarları, dolayısıyla çok fazla karakter ile normal değerleri eşleştirebiliyor. Kuantum bilgisayarlarında bit yerine kübit kullanılırken bu normal bilgisayarlardan farklı olarak aynı anda hem 1, hem de 0 değerini alabilmektedir.
Bu da tahmin edilebileceği üzere yapılacak işlemi normalden kat ve kat daha fazla hızlandırıyor. Karakterlere gelen karşılıklar ile çıkan değer, daha kısa hale gelip, sorgulanacak zincirin daha çabuk son bulmasında rol oynuyor.
Kuantum Bilgisayarların Çalışma Prensibi
Mantık Kapısı ve Olasılık Kapısı
Normal bilgisayarlar mantık kapılarına sahiptir. Bu kapıda Ve, Ya da, Hiç gibi geçişler mevcuttur. Örneğin bit ile birlikte gelen 0 ise ve geçişinde değer 1 olarak çevrilir. Mantık kapıları yerine olasılık kapılarına sahip olan kuantum bilgisayarlar ise bu tarz bir işlem yerine gelen fotonun polarizyonuna göre biçimlenir.
Kuantum bilgisayarlarda, fotonlar her zaman birbiri ile etkileşim halindedirler. Bu etkileşim sayesinde işlemin hızı oldukça artmaktadır. Bunu sağlayan teori ise kuantum dolanıklılığıdır. Kuantum dolanıklılığı, Einstein tarafından ortaya atılan bir durumdur. Verdiği örnek ile bu teoriyi açıklamak gerekirse: Elimizde bir çift eldiven olduğunu varsayalım. Bu eldivenlerden birini evde, diğerini ise bir kasanın içerisinde bırakalım. Eğer bu kasayı güney/kuzey kutbunda açarsak ve kasanın içerisinden çıkanı sol eldiven olarak anlarsak, evde kalan diğer eldiven tekinin sağ eldiven olduğunu ölçeriz. Tıpkı bu örnekteki gibi fotonların kuantum bilgisayarları içerisinde ölçülmesi ile çıkan sonuç not edilip, fotonun etkileşimde olduğu diğer fotonun değerini öğrenebiliyoruz. Bu da az önce de söylediğimiz gibi birden fazla işlem yerine tek işlemde, iki durumu birden saptayabilmemizi sağlıyor.
Hızı, En İyisi
Kuantum bilgisayarlarda hız normal bilgisayarlardaki gibi elektron akışı hızına bağlı değildir. Onlarda hız, kübitlerin olasılık yapısı ve az önce değindiğimiz kuantum dolanıklılığına bağlıdır. Normal bilgisayarlarda 10 bit ile 1024 şifre tek tek çözülmeye çalışılırken, kuantum bilgisayarlarda 10 kübit ile 1024 şifre aynı anda çözülebilmektedir. Bunun mantığını ise hayata uyarlamak gerekirse; Örneğin bir otel sahibi anahtarını otelinin 500 odasından birinde unuttu. Bu anahtarı bulmak için 500 odayı da dolaşması gerekmektedir. Normal bilgisayarlarda bir şifreyi çözerken bunu kullanmaktadır. Ama kuantum bilgisayarlarında ise bu işlem için anahtarı arayacak olan otel sahibinden de 500 tane oluşturup anahtarı bulma işlemini ciddi anlamda kolaylaştırmaktadır.
Hemen bir Kuantum Bilgisayarı alalım(!)
Kuantum bilgisayarları, şimdilik sadece şifre kırma, çözüme, sorguları açığa çıkarma gibi işlemlerde işe yarıyor. Normal bilgisayarlarımızda yapabildiğimiz basit işlemleri -slayt yapma, yazı yazma, internette gezme-, kuatum bilgisayarlarda yapamayız. Çünkü çalışma prensibi fiziki kurallar çerçevesinde pek de kolay değildir. Aşırı olağanüstü şartlarda; süper iletkenler, yalıtılmış ortamlar ve tozsuz ortamlarda çalışması gereken kuantum bilgisayarlarının üretimi de zor olduğu için sadece araştırmalar için kullanılmaktadır. Gelecek ne getirir bilinmez ama kişisel fikrim normal bilgisayarlardan farklı bir alanda ileri düzey projeler için hayatımızı hızlandıracak teknolojiye sahip olduğu ve bunun çalışma prensibinin hayatımıza entegre edilebileceği. Kuantum bilgisayarların geliştirilmesi için google bile birçok adım atmış durumda. Bunlara quantum computers sayfasından göz atabilirsiniz.
Yazımızda kuantum bilgisayarı nedir kısaca, kuantum bilgisayarı ne işe yarar gibi soruların cevaplarını vermeye, en basite indirgeme ile açıklamaya çalıştık. Kafanıza takılan herhangi bir soru da yorum olarak bize iletebilirsiniz.
Bundan sonra teknoloji, bilim, fizik, bilgisayar ve webmaster konularına yoğunlaşacağız. Haberden çok bilgi içeren içerikler üreteceğiz. Ayrıca teknoloji gündemi sayfamızı da ziyaret ederek teknolojiden haberdar olabilirsiniz.
1 yorum mevcut.